JPS6377749A - 表面被覆サ−メット製ドットワイヤ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はドツトプリンターに使用される１−ツ１〜ワイ
ヤーにおける耐摩耗性、　ｉＪ蝕性、耐欠損性の改善に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来ドツトワイヤーとしてはハイス、炭化タングステン
（ＷＣ）超超硬合金が主に使用されている。ハイスはそ
の耐蝕性、耐摩耗性がＷＣ基超超合今に比べ劣るため、
ＷＣＣ超超硬合金移向しつつある。一方ＷＣ基超硬合金
はハイスに比へれば耐蝕性、耐摩耗性はあるもののイン
クの種類によってはｉ］蝕性が問題になる場合がある。

又、比重が１３〜１４ｇ／ｃｎｊと高く慣性力が大きく
プリントの高速化に追従し得ない欠点を持つ。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記ＷＣＣ超超硬合金製ドツトワイヤー耐摩耗
性、耐蝕性を更に改良し、且つ、高速化へ追従するため
に重量を軽くすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

耐摩耗性、耐蝕性を改善するため、従来のＷＣ基超超合
今に代わり炭窒化チタンＴｊ（ＣＮ）基サーメットの検
討を行なった。Ｔｉ（ＣＮ）基サーメットは比重も６〜
９ｇ／ａ＆と小さく、高速化への追従も可能であるし、
又、耐摩耗性、耐蝕性もＷＣＣ超超硬合金り優れている
。しかしながらＴ”１（ＣＮ）基サーメットはＷＣ基超
超合今に比べその主成分である炭化物の性質上、靭性に
欠く欠点をもっているため、これまで小径のドラ１〜ワ
イヤー等に使用することは不可能であった。

本発明者は上述のＴｊ（ＣＮ）基サーメットが靭性に欠
ける原因を追求、検討した結果、次のような事実を得た
。

’Ｉ’１（ＣＮ）基サーメットは、結合相と炭窒化均相
のぬれ性を改善するためＭｏ、Ｗ、Ｔａ等を添加するの
が一般的となっている。しかしこれら添加物の挙動を調
べると第１図（Ａ）に示すようにＴｉ（ＣＮ）粒子の周
辺にＭｏ　＋　Ｗ　＋　Ｔ　ａ等を多量に含むいわゆる
周辺組織を形成する。この周辺組織はその成分の関係Ｆ
、Ｔｉ（ＣＮ）に比べ結合相に対するぬれ性が良く、Ｔ
ｉ（ＯＮ）基サーメソ１への靭性を改善させるのである
が、反面第１図（ｒ３）に示すように炭窒化物粒子同志
を接触させる傾向にある。この炭窒化物粒子同志の接触
（以下スケルトンと称す。）は、クラックの伝播抵抗を
下げ、靭性が更に改善されない最大の要因となっている
。例えば、同一体積率（１５Ｖｏ１％）の結合相におい
て、Ｔｉ（ＣＮ）基サーメットとＷＣＣ超超硬合金スケ
ルトンの度合いを実際の組織写真から定量的に測定して
みると、Ｔｉ（ＣＮ）基サーメットでは全炭窒化物粒子
の表面積に対し、接触部の面積は３０〜４０％であり、
ＷＣＣ超超硬合金同１０〜１５％に比べ格段と高い値と
なっている。本発明者は以Ｉ−の観点から炭窒化物のス
ケルトンを抑制すべく種々検討した結果、例えば周辺組
織形成元素を前もってＴｉ（ＣＮ）と固溶せしめた原料
を使い、周辺組織形成量を減少させることが可能である
こと等を見出した。あるいは原料に制約をつけなくとも
炭窒化物粒度、結合相量、焼結条件等でスケルトンの形
成量を抑制することも可能である。このように製造条件
を種々留意したＴｉ、（ＣＮ）基サーメットは前述のス
ケ用１−ンの比率は１０〜］５％であり、ＷＣＣ超超硬
合金優れるとも劣らぬ靭性を得ることが明らかとなった
。このように靭性を改善したサーメットドラ１〜ワイヤ
ーはＷＣＣ超超硬合金ドツトワイヤー比べ、Ｔ　ｉ　（
ＣＮ）の耐摩耗性、耐蝕性に優れる利点より高寿命であ
り、且つ軽量のため今後の高速化にも追従し得るもので
ある。

本発明者はこのサーメットドツトワイヤーの靭性だけで
なく更に疲労強度を改善すべく検討を重ねた結果、疲労
強度は合金の靭性だけでなくドツトワイヤーの表面性状
に左右される知見を見出した。その結果表面に軟金属を
コーティングすることにより表面に生ずる疲労クラック
の発生を抑制し、疲労強度を向−１−するに至った。又
、更に耐蝕性を向上すべく数十種の添加元素を検討した
結果レニウムとクロムがサーメットの耐蝕性を向−１ニ
させる結果を得た。更に分散相の複炭化物の粒度を検討
し、１μ以下の微粒であれば靭性が更に向−卜する結果
を得た。これは微粒はど表面積が広く、同一量の周辺組
織形成の場合、周辺組織の厚みが減少し、前述のスケ用
１−ン形成の割合が少なくなるためである。

次に数値と限定した理由について述べる。

複炭窒化物の量は５０％未満だと所望の耐摩耗性が得ら
れなく、９０％を越えて含有すると合金の靭性を損なう
ため５０〜９０％とした。

Ｔｉを除＜４ａ、５ａ、６ａ属の置換量は１０％未満だ
とＴ　ｉ　（ＣＮ）と結合相のぬれ性を改善する効果が
少なく、７０％を越えて含有するとＴｉ（ＣＮ）本来の
耐摩耗性、耐蝕性が劣化するため１０〜７０％とした。

結合相は１０％未満では合金の耐欠損性が悪く、又、５
０％を越えて含有すると耐摩耗性を損なうため１０〜５
０％とした。

表面コーティングの厚みは０．５μ未満では疲労強度改
善の効果が少なく、５０μを越えると耐摩耗性を劣化す
るため、０．５〜５０μとした。

レニウムは０．５％未満では耐蝕性の向トが認められず
、５％を越えて含有すると合金の焼結性を劣化するため
、０．５〜５％とした。

クロムは０．５％未満だと同じく耐蝕性の向」二が認め
られず、１５％を越えると合金の靭性を劣化するため、
０．５〜１５％とした。粒度は前述の理由で１μ以下に
すれば更に合金の靭性が向上するため１μ以下とした。

〔実施例〕

次に本発明サーメッ１−製ドッ１−ワイヤーを実施例に
より比較ドラ１〜ワイヤーと対比しながら説明する。

原料粉末をＣ／Ｎ＝３として第１表の組成になるようボ
ールミルで９６　ｈ　ｒ混合粉砕をし、可塑剤添加の後
、混錬を行いφ０．５ｍｎで押出成型した。次に脱脂し
、１３５０℃で３０分焼結を行いワイヤーを作成した。

次にこのワイヤーをφ０．３１ｆｆ１１にセンタレス研
削をし、次に真空蒸着によりＴ’ｉ、ＡＱを３μコー１
−シ、ドラ１−ワイヤーを作成した。この合金の物性を
第１表に併記する。抗折力はスパンキヨリ１０ＩＩＩ１
１の３点曲げテス１−による結果である。

次に片持ちで振幅４ｗｌ、５０Ｈｚ、応力１３０ｋｇ／
ｌＩｎＩ２で疲労テストを１０回行ない欠損した疲労回
数の平均を求めこれを第２表に示す。又、実装テストを
行ない先端の摩耗量を第２図に従い測定した結果を第３
表に示す。

〔発明の効果〕

以−４−の結果より本発明サーメソ１へ製ドッ１−ワイ
ヤーは、靭性の劣化なく著しく耐摩耗性を向−１−シ得
ることが明らかである。尚、本発明勺−メッ１〜は密度
も６．０〜９．０ｇ／ａ＃程度でＷＣＣ超超硬合金約半
分であり、今後の高速化に十分に追従し得るものである
。

４０図面の［、Ｑｊ−な説明 第１図は周辺組織と周辺組織による炭窒化物の接触を模
式的に示した図で、第２図は摩耗量の測定位置を示す。

ａ：摩耗量

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）分散相形成成分として、１以上のＣ／Ｎ比をもつ炭
   窒化チタンにおけるＴｉの一部を１０〜７０重量％の範
   囲でＴｉを除く周期律表の４ａ、５ａ及び６ａ族金属の
   うち１種又は２種以上で置換した複炭窒化物５０〜９０
   重量％と、残部５０〜１０重量％が鉄族金属のうち１種
   又は２種以上及び不可避不純物よりなる結合相であり、
   更に表面を０．５〜 ５０μの範囲でＡｌ、Ｃｕ、Ｔｉ等の１種又は２種以上
   の金属でコーティングしたことを特徴とする表面被覆サ
   ーメット製ドットワイヤー。 ２）特許請求の範囲第１項記載の合金において、結合相
   全体に対し０．５〜５％のレニウム又は０．５〜１５％
   のクロムを含むことを特徴とする表面被覆サーメット製
   ドットワイヤー。 ３）特許請求の範囲第１項記載の合金において分散相で
   ある複炭窒化物の平均粒度が１μ以下であることを特徴
   とする表面被覆サーメット製ドットワイヤー。